Ếch có màu đen sống tại Chernobyl cho thấy hoạt động tiến hóa diễn ra như thế nào

Thảm kịch diễn ra tại Nhà máy Hạt nhân Chernobyl năm 1986 đã phóng ra môi trường lượng vật chất phóng xạ khổng lồ, làm thay đổi hệ sinh thái khu vực và tác động tới mọi sinh vật sống. Hơn 3 thập kỷ sau thời khắc thay đổi lịch sử, Chernobyl đã trở thành một trong những khu bảo tồn thiên nhiên lớn nhất Châu Âu. Tại đây, các nhà khoa học chứng kiến nhiều loài động vật gần bờ tuyệt chủng tìm được mái ấm.

Bức xạ có thể làm ảnh hưởng tới khả năng di truyền của sinh vật sống, đồng thời gây ra những đột biến không mong muốn. Nhưng sức sống mạnh mẽ của tự nhiên đã khiến các nhà khoa học phải đặt ra câu hỏi: liệu có loài vật nào thích nghi được với môi trường nhiều bức xạ như vậy?

Cũng giống nhiều những chất gây ô nhiễm khác, bức xạ hạt nhân cũng có thể trở thành yếu tố chọn lọc tự nhiên, khi loại bỏ những giống loài không thể sống chung với phóng xạ.

Theo lời hai nhà nghiên cứu Germán Orizaola và Pablo Burraco, dự án nghiên cứu khả năng thích nghi của động vật tại Chernobyl đã được khởi động từ 2016. Gần khu vực nhà máy điện bị phá hủy, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một số cá thể ếch cây miền Đông (pháp danh khoa học Hyla orientalis) mang một màu đen rất lạ. Tuy Hyla orientalis vẫn có thể mang màu tối, đa số các cá thể loài ếch này có lưng màu xanh.

Melanin là chất khiến sinh vật sống mang màu tối sẫm. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết melanin còn có thể giảm tác động xấu của bức xạ cực tím. Khi nghiên cứu trên nấm, các nhà khoa học thậm chí còn chứng minh được rằng melanin có thể giúp sinh vật kháng lại bức xạ ion, khi hấp thụ và phân tán một phần năng lượng bức xạ.

Chưa hết, chất tự nhiên này còn thu thập và vô hiệu hóa các phân tử đã bị ion hóa tồn tại bên trong tế bào. Tất cả những đặc tính nêu trên khiến một cá thể phơi nhiễm phóng xạ có thể tránh được hiện tượng tổn thương tế bào, từ đó tăng khả năng sống sót trong môi trường độc hại.

Màu của loài ếch cây Chernobyl

Sau lần đầu tiên phát hiện ra cá thể ếch cây đen hồi năm 2016, nhóm nghiên cứu tiếp tục đào sâu tìm hiểu vai trò của melanin trong các dạng sống khác tồn tại quanh khu vực nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Trong khoảng từ năm 2017 tới năm 2019, các nhà khoa học đã xác định thành công phân bổ màu của ếch cây tại nhiều vùng quanh nơi xảy ra thảm kịch.

Phân tích hơn 200 cá thể ếch đực xuất xứ từ 12 ao nước khác nhau với những mức độ nhiễm xạ khác nhau, nhóm nghiên cứu thấy rằng ếch cây Chernobyl có màu da tối hơn hẳn những cá thể sống ngoài vùng nhiễm xạ; một số con mang vẻ ngoài đen thẫm.

Tiến hóa để sinh tồn

Kết quả nghiên cứu cho rằng ếch cây vùng Chernobyl đã có thể trải qua một quá trình tiến hóa cực nhanh, giúp chúng sống sót trước mức độ nhiễm xạ cực cao. Trong trường hợp này, những con ếch có màu tối - vốn chiếm thiểu số trong tổng số cá thể ếch xanh - đã có thể sống sót sau thảm họa; chúng tồn tại được là nhờ lớp melanin bảo vệ cơ thể.

Những con ếch cây tối màu đã sống sót tốt trong điều kiện bức xạ hạt nhân cao, đồng nghĩa với việc chúng sinh sản thành công hơn. Phải tới 10 thế hệ ếch xanh đã trôi qua tính từ thời điểm thảm họa hạt nhân Chernobyl diễn ra, và hiện tượng chọn lọc tự nhiên diễn ra với tốc độ nhanh đã có thể giải thích tại sao ngày nay, quanh khu vực nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, số ếch cây tối màu lại chiếm đa số.

Nghiên cứu mới về ếch cây đen Chernobyl là bước đầu trong công cuộc tìm hiểu vai trò của melanin trong môi trường nhiễm xạ. Hơn nữa, nó mở ra cánh cửa cơ hội giúp con người trong nhiều ngành nghề khác, từ xử lý phế thải hạt nhân cho tới việc du hành không gian - nơi bức xạ vũ trụ tác động xấu sức khỏe và tuổi thọ con người.

Nguồn: Phys.org